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基于飞秒光频梳的压电陶瓷闭环位移控制系统

朱敏昊 吴学健 尉昊赟 张丽琼 张继涛 李岩

基于飞秒光频梳的压电陶瓷闭环位移控制系统

朱敏昊, 吴学健, 尉昊赟, 张丽琼, 张继涛, 李岩
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-27
  • 修回日期:  2012-11-29
  • 刊出日期:  2013-04-05

基于飞秒光频梳的压电陶瓷闭环位移控制系统

  • 1. 清华大学精密仪器与机械学系, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 51105227, 61205147)和清华大学自主科研计划资助的课题.

摘要: 利用飞秒光频梳、外腔可调谐半导体激光器和法布里-珀罗干涉仪建立了一套压电陶瓷亚纳米级闭环位移控制系统. 将可调谐半导体激光器锁定至光频梳, 通过精确调谐光频梳的重复频率, 实现了半导体激光器在其工作频率范围内的精密调谐. 利用Pound-Drever-Hall锁定技术将带有压电陶瓷的法布里-珀罗腔锁定至半导体激光器, 进而通过频率发生系统控制压电陶瓷产生亚纳米级分辨率的位移. 实验研究发现锁定至光频梳后可调谐半导体激光器1 s的Allan标准偏差为1.68×10-12, 将其在30.9496 GHz范围内进行连续闭环调谐, 可获得压电陶瓷的位移行程约为4.8 μm; 以3.75 Hz的步长扫描光频梳的重复频率, 实现了压电陶瓷的450 pm闭环位移分辨率并测定了压电陶瓷的磁滞特性曲线. 该系统不存在非线性测量误差, 且激光频率及压电陶瓷位移均溯源至铷钟频率源.

English Abstract

参考文献 (16)

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